Topic outline

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    Construcción en hormigón, febrero 2021


     

  • Presentación

     
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      Antonio Tomás Espín
      Juan José Jorquera Lucerga


      Departamento de Ingeniería Minera y Civil

      Área de Ingeniería de la Construcción


      Titulación en la que se imparte: 2º curso Master en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

      Febrero, 2021

    • Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional

      La finalidad de esta asignatura es transmitir los fundamentos básicos del proyecto y la construcción de estructuras de hormigón. La formación recibida en el curso permite proyectar y construir estructuras de hormigón armado y pretensado, así como un acercamiento a los puentes de hormigón. La asignatura aporta, por tanto, parte de la formación necesaria para que el futuro titulado pueda desarrollar adecuadamente las atribuciones profesionales relacionadas con el comportamiento de las estructuras de hormigón y con su capacidad para concebir, proyectar, construir y mantener este tipo de estructuras.

      Resultados del aprendizaje de la asignatura

      Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:

      1. Aplicar los conceptos básicos y la terminología propia de las estructuras de hormigón armado y pretensado.

      2. Utilizar los métodos de diseño y cálculo fundamentales de este tipo de estructuras.

      3. Manejar la normativa de hormigón estructural, interpretándola y aplicándola a casos prácticos de diseño y cálculo.

      4. Ante una determinada situación de tipo académico o profesional, analizar las posibles soluciones, eligiendo la que considera más adecuada y justificando su elección.

      5. Diseñar una viga continua de hormigón pretensado con armadura postesa.

      6. Conocer, a nivel introductorio, la historia y terminología de los puentes.

      7. Comprender los mecanismos resistentes básicos para los puentes de hormigón de luces cortas y medias.

      8. Gestionar y resolver actividades profesionales/investigadoras en entornos nuevos o definidos de forma incompleta, que requieran colaborar con especialistas de otros campos.



  • Programa

     
    • Contiene el programa de la asignatura o curso y la guía de aprendizaje.

    • UNIDAD DIDÁCTICA I: MATERIALES, PROPIEDADES Y COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN, BASES DE PROYECTO.

      Tema 1. MATERIALES BÁSICOS DEL HORMIGÓN. Cemento. Agua. Áridos. Aditivos y adiciones.

      Tema 2. ARMADURAS. Tipos de armaduras. Tipos de aceros. Características. Diagrama tensión-deformación. Suministro. Almacenamiento.

      Tema 3. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN. Propiedades del hormigón fresco. Propiedades del hormigón endurecido. Deformaciones termo-higrométricas. El hormigón y la temperatura. Características mecánicas del hormigón. Características reológicas del hormigón.

      Tema 4. DURABILIDAD. Durabilidad y vida útil de una estructura. Clases de exposición ambiental. Etapa de concepción de la estructura. Etapa de proyecto. Reglas básicas de la durabilidad.

      Tema 5. BASES DE PROYECTO. Acciones. Valores característicos. Valores de cálculo. Estados Límite. El método de los coeficientes parciales de seguridad. Situaciones de proyecto. Hipótesis de combinación de acciones.


      UNIDAD DIDÁCTICA II: CÁLCULO DE SECCIONES Y ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO (ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS Y ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO).

      Tema 6. CÁLCULO EN AGOTAMIENTO A FLEXO-COMPRESIÓN. ESTUDIO GENERAL. Hipótesis básicas. Dominios de deformación de las secciones. Condiciones de equilibrio y compatibilidad.

      Tema 7. MÉTODOS SIMPLIFICADOS DE CÁLCULO A FLEXO-COMPRESIÓN. Método del diagrama rectangular. Cálculo en flexión-compresión según el diagrama rectangular. Fórmulas de dimensionamiento y comprobación de la EHE. Disposiciones relativas a las armaduras.

      Tema 8. FLEXIÓN ESVIADA. Método de los ábacos adimensionales en roseta. Métodos de reducción a flexión recta.

      Tema 9. ESTADO LIMITE DE AGOTAMIENTO FRENTE A CORTANTE. Analogía de la celosía. Cortante efectivo. Cortantes de agotamiento. Comprobaciones del estado límite. Regla del decalaje. Limitaciones y disposición de armaduras.

      Tema 10. ESTADO LÍMITE DE INESTABILIDAD. Planteamiento general no lineal. Estado límite de inestabilidad. Soportes aislados. Método aproximado propuesto por la EHE-08. Estructuras aporticadas.

      Tema 11. ESTADO LÍMITE DE SERVICIO DE FISURACIÓN. Finalidad del estudio de la fisuración. Estado límite de fisuración. Cálculo de la abertura de fisura. Cálculo de sección fisurada de hormigón armado. Limitación de la fisuración por esfuerzo cortante y torsión. Comprobación del ELS de fisuración.

      Tema 12. ESTADO LÍMITE DE SERVICIO DE DEFORMACIÓN Y DE VIBRACIONES. Estado límite de deformación. Elementos solicitados a flexión simple o compuesta. Elementos solicitados a torsión. Elementos solicitados a tracción pura. Estado límite de vibraciones.

       

      UNIDAD DIDÁCTICA III: CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO.

      Tema 13. ESTRUCTURAS EN ZONAS SÍSMICAS. Ductilidad. Configuración. Métodos de cálculo. Materiales. Detalles constructivos. Patología de daños post-sismo.

      Tema 14. EJECUCIÓN. Criterios generales. Procesos previos al hormigonado. Elaboración, armado y montaje de armaduras. Elaboración y puesta en obra del hormigón. Procesos posteriores al hormigonado. Elementos prefabricados. Aspectos medioambientales.

      Tema 15. CONTROL DE CALIDAD EN LAS OBRAS DE HORMIGÓN ARMADO. Control de la resistencia del hormigón. Ensayos. Control del acero y de las armaduras pasivas. Control de la ejecución. Ensayos de información complementaria de la estructura. Pruebas de carga.

       

      UNIDAD DIDÁCTICA IV: ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL HORMIGÓN PRETENSADO.

      Tema 16. CONSIDERACIONES SOBRE EL ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN. Idealización de la estructura. Tipos de análisis. Análisis para ELS y ELU. Aspectos específicos de las estructuras de hormigón. Análisis en el tiempo. Regiones B y D.

      Tema 17. EFECTO DEL PRETENSADO. Equilibrio del cable. Equilibrio del hormigón. Esfuerzos debidos al pretensado. Trazado concordante.

      Tema 18. PÉRDIDAS DE PRETENSADO. Proceso de puesta en tensión con armadura postesa. Fuerza de tesado. Pérdidas instantáneas. Pérdidas diferidas.

      Tema 19. DIMENSIONAMIENTO DE LA ARMADURA ACTIVA. Limitaciones tensionales. Diagrama de Magnel. Limitaciones geométricas. Variación de la fuerza de pretensado. Comprobación de sección mínima. Pretensado mínimo. Núcleo y huso de paso. Fuerza de tesado. Trazado de cables. Proceso de dimensionamiento.

       

      UNIDAD DIDÁCTICA V: REGIONES D Y ELEMENTOS DE CONTENCIÓN Y CIMENTACIÓN.

      Tema 20. EL MÉTODO DE BIELAS Y TIRANTES. Regiones B y regiones D. Ideas básicas sobre el mecanismo de transmisión de esfuerzos. Estructura interna de bielas y tirantes. Comprobación de bielas. Dimensionamiento de armaduras. Comprobación de zonas nodales. Vigas de gran canto. Ménsulas cortas.

      Tema 21. CIMENTACIONES SUPERFICIALES. Definiciones y condicionantes. Tipologías. Recomendaciones constructivas. Métodos de análisis. Criterios de proyecto. Mecanismo resistente. Distribución de presiones en el terreno. Determinación de la presión máxima. Criterios generales de proyecto. Cálculo de zapatas rígidas. Cálculo de zapatas flexibles. Disposiciones relativas a las armaduras.

      Tema 22. CIMENTACIONES PROFUNDAS. Tipos de pilotes. Criterios de elección de pilotes. Cálculo de cargas y esfuerzos en los pilotes. Cálculos geotécnicos. Cálculos estructurales. Zonas sísmicas.

      Tema 23. MUROS. Tipología. Formas de agotamiento: introducción a la seguridad. Empujes del terreno. Armado y detalles constructivos.

       

      UNIDAD DIDÁCTICA VI: INTRODUCCIÓN A LOS PUENTES DE HORMIGÓN.

      Tema24. CONCEPTOS GENERALES. Definiciones y condicionantes para el proyecto. Breve historia de los puentes.

      Tema 25. TIPOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN DE PUENTES DE HORMIGÓN. Puentes losa. Puentes de vigas. Estribos. Pilas. Apoyos.


  • Material de clase

     

  • Prácticas y ejercicios

     

  • Bibliografía

     
    • Contiene las referencias a la bibliografía recomendada para el curso.

    • Bibliografía Básica

    • Teoría
      Unidades didácticas I a III y V

      ARROYO, J.C; MORÁN, F; GARCÍA, A. Jiménez Montoya Esencial: Hormigón armado. 16ª ed. Madrid: Cinter Divulgación Técnica, 2018. 435 p. ISBN 978-84-939305-7-8

      Unidades didácticas I a VCALAVERA, J. Proyecto y cálculo de estructuras de hormigón. 2ª ed. Madrid: INTEMAC, 2009. ISBN 9788488764058

      Unidad didáctica VI
      MANTEROLA, J. Puentes: apuntes para su diseño, cálculo y construcción. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2011.  ISBN 978-84-380-0323-7 

      Dirección General de Carreteras. Obras de paso de nueva construcción: Conceptos generales. Madrid: Ministerio de Fomento, 2000. 94 p. ISBN 8449802237

      Práctica
      Unidades didácticas I a V

      GIL, L.M. Problemas resueltos de elementos estructurales de hormigón armado y pretensado según EHE-08 y EC2. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2012. 236 p. ISBN 978-84-1545-267-6

      BONET, J.L; CASTRO, M.C; FERNÁNDEZ, M.A; MARTÍí, J.R; MIGUEL, P.F; NAVARRO, J; PALLARES, L.  Cálculo de secciones y elementos estructurales de hormigón. Casos prácticos adaptados a la EHE-08. Valencia: Servicio de Publicaciones UPV, 2011. ISBN 978-84-8363-349-6

      CORRES, H: MARTÍNEZ, J.L; PÉREZ, A; LÓPEZ, J.C. Prontuario informático del hormigón estructural 3.1.9. Madrid: IECA. 2015. 


    • Bibliografía Complementaria

    • Unidades didácticas I a III y V
      CASTILLO, A; VALLECILLO, A. El hormigón armado en problemas según la EHE. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2000.
      MARTI, J.R; FERNÁNDEZ, M.A; BONET, J.L; MIGUEL, P.F. Colección de ejercicios básicos de hormigón armado. Valencia: Editorial UPV, 2000. 285 p. ISBN 84-7721-916-8


      Unidades didácticas I a V
      Comisión Permanente del Hormigón. Guía de aplicación de la Instrucción de Hormigón Estructural – Edificación. Madrid: Ministerio de Fomento, 2014.

      MARÍ, A.R; AGUADO, A; AGULLÓ, L; MARTÍNEZ, F; COBO, D.  Hormigón armado y pretensado. Ejercicios. Barcelona: Edicions UPC, 1999. ISBN 84-8301-136-0

      Unidad didáctica VI
      FERNÁNDEZ, L. Tierra sobre el agua: visión histórica universal de los puentes. 2ª ed. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2004.
      MENN, C. Prestressed concrete bridges. Boston: Birkhäuser, 1990. ISBN 9783034891318


    • Normativa

    • Normativa de acciones
      CTE. (2006). Código Técnico de la Edificación. Documentos Básicos SE “Seguridad Estructural”, SE-AE “Acciones en la edificación”, SE-C “Cimientos”. Ministerio de Vivienda: BOE 28/03/2006 y modificaciones 23/10/07, 20/12/07, 25/01/09 y 23/04/09.
      EC-1. Eurocódigo 1. Norma UNE-ENV 1991 Bases de proyecto y acciones en estructuras. Partes 1, 2 y 4. Madrid: AENOR.
      NCSE-02. (2009). Norma de construcción sismorresistente: parte general y edificación. Madrid: Ministerio de Fomento
      IAP-11. (2012). Instrucción sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera. Madrid: Ministerio de Fomento.
      IAPF-07. (2010). Instrucción sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes de ferrocarril. Madrid: Ministerio de Fomento.
      NCSP-07. (2008). Norma de construcción sismorresistente: puentes. Madrid: Ministerio de Fomento.

      Normativa de estructuras de hormigón
      EHE-08. (2011). Instrucción de hormigón estructural. Madrid: Ministerio de Fomento.
      EC-2. (2010). Eurocódigo 2. Norma UNE-EN 1992-1-1. Proyecto de estructuras de hormigón. Madrid: AENOR.

       

    • Referencias empleadas en las figuras

    • AA.VV. (2005). Curso de geotecnia para proyectos y obras de edificación. Madrid: Structuralia.
      AA.VV. (2015). Puentes arco (I). Historia de los puentes arco. Monográfico, Revista de Obras Públicas, 3561.
      AA.VV. (2003). Puentes urbanos. Monográfico, Ingeniería y Territorio, 65.
      Álvarez, J.J., Lorente, G., Ortega, M. y Matute, L. (2008). Viaducto en el enlace A3-M45 (Madrid). IV Congreso Internacional de Estructuras de ACHE, Madrid, ponencia 681.
      Arenas, J.J. (1999). Los puentes en España a lo largo del siglo XX. Revista de Obras Públicas, 3388; 176-184.
      Arroyo, J.C., Morán, F. y García, A. (2018). Jiménez Montoya-Esencial. Hormigón armado (16ª edición). Madrid: Cinter Divulgación Técnica.
      Arroyo, J.C., Sánchez, R., Romero, A., Romana, M.G., Corres, G. y García-Rosales, G. (2009). Números gordos en el proyecto de estructuras. Madrid: CINTER Divulgación Técnica.
      Astorga, A. (2009). Patologías en las edificaciones. Madrid: CIGIR.
      Benavent-Climent, A. (2010). Estructuras sismorresistentes. Madrid: MAIA Ediciones.
      Bonet, J.L., Castro, M.C., Fernández, M.A., Martí, J.R., Miguel, P.F., Navarro, J., Pallarés, L. (2011). Cálculo de secciones y elementos estructurales de hormigón. Casos prácticos adaptados a la EHE-08. Valencia: Editorial UPV.
      Calavera, J. (2015). Cálculo de estructuras de cimentación. Madrid: INTEMAC.
      Calavera, J. (2001). Muros de contención y muros de sótano. Madrid: INTEMAC.
      Calavera, J. (2005). Patología de estructuras de hormigón armado y pretensado. Madrid: INTEMAC.
      Calavera, J. (2009). Proyecto y cálculo de estructuras de hormigón. Madrid: INTEMAC.
      Calidad Siderúrgica. (2000). Monografías ARCER. Armaduras para hormigón. Madrid: Calidad Siderúrgica.
      Car, E., López Almansa, F. y Oller, S. (2000). Estructuras sometidas a acciones dinámicas. Barcelona: Ed. CIMNE.
      Coduto, D.P. (2015). Foundation design: principles and practices (3nd edition). Upper Saddle River: Prentice Hall.
      Comisión Permanente del Hormigón (CPH). (2014). Guía de aplicación de la Instrucción de Hormigón Estructural – Edificación. Madrid: Ministerio de Fomento.
      Corres, H., Martínez, J.L., Pérez, A. y López, J.C. (2015). Prontuario informático del hormigón estructural 3.1.9. IECA. (www.ieca.es).
      CTE. (2006). Código Técnico de la Edificación. Documento Básico SE “Seguridad Estructural”, SE-AE “Acciones en la edificación” y SE-C “Cimientos”. Ministerio de Vivienda: Madrid, BOE 28/03/2006 y modificaciones 23/10/2007, 20/12/2007, 25/01/2008 y 23/04/2009.
      Dirección General de Carreteras. (2000). Obras de paso de nueva construcción: Conceptos generales. Madrid: Ministerio de Fomento.
      EHE-08. (2011). Instrucción de hormigón estructural. Madrid: Ministerio de Fomento.
      ENSIDESA. (1993). Manuales sobre la construcción con acero, Tomo 2. Madrid: Publicaciones ENSIDESA.
      Estévez, J. (2012). Patología y recuperación de estructuras de hormigón. Máster en rehabilitación arquitectónica. A Coruña: Universidade Da Coruña.
      Feldmann, M. et al. (2009). Design of floor structures for human induced vibrations. Luxembourg: JRC European Commission / ECCS.
      Fernández, L. (2014). Los puentes del primer periodo y sus constructores. Puentes de piedra y de madera. Revista de Obras Públicas, 3558; 51-58.
      Fernández, L. (2014). Puentes metálicos y de hormigón. Revista de Obras Públicas, 3560; 47-58.
      Fernández, M. (1994). Patología y terapéutica del hormigón armado. Madrid: Colegio Ingenieros de Caminos, CC. y PP.
      Ferreras, R. (1999). Manual de hormigón armado. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.
      Fiol, F. (2008). Acciones en la edificación. Madrid: [s.n.], D.L.
      García, A., Morán, F. y Arroyo, J.C. (2010). Jiménez Montoya-Hormigón armado (15ª edición). Barcelona: Gustavo Gili.
      García, M. y Ortega, L. (2008). Varios puentes especiales realizados por Pacadar. IV Congreso Internacional de Estructuras de ACHE, Madrid, ponencia 175.
      Gil, F. (2011). Evolución y consecuencias de las deformaciones en las estructuras de hormigón armado. Trabajo Fin de Máster. Madrid: E.U. de Arquitectura Técnica, UPM.
      Górriz, J. (2005). Foto del edificio Windsor tras el incendio. Recuperado el 3 de febrero de 2021, de: http://www.fotomadrid.com/ver/627
      Hernández-Montes, E., Gil-Martín, L.M., Pasadas, M. y Aschheim, M. (2006). El armado a flexión: Del teorema de Ehlers a los diagramas de armado a flexión DAF. Hormigón y Acero, 246; 95-105.
      Jiménez Salas, J.A. et al. (1981). Geotecnia y cimientos. Madrid: Ed. Rueda.
      Llago, R. y García, P. (2010). Los puentes mixtos bijácena: una solución competitiva en las luces medias. Revista de Obras Públicas, 3516; 29-46.
      Manterola, J. (2007). Relación entre la estructura resistente y la forma. Revista de Obras Públicas, 3476; 23-40.
      Marí, A.R., Aguado, A., Agulló, L., Martínez, F. y Cobo, D. (1999). Hormigón armado y pretensado. Ejercicios. Barcelona: Edicions UPC.
      Martí, J.R., Fernández, M.A., Bonet, J.L. y Miguel, P.F. (2000). Colección de ejercicios básicos de hormigón armado. Valencia: Editorial UPV.
      Martí, P., Sánchez, G. y Tomás, A. (2006). Bases de diseño para cimentaciones de edificios industriales. Zapatas. Cartagena: UPCT.
      Meli, R. (2000). Diseño estructural. México: Limusa.
      Miguel, P.F. y Fernández, M.A. Apuntes de hormigón armado y pretensado. Valencia: ETSICCP, 1995.
      Muñoz, M. (2009). Cómo evitar errores en proyectos y obras (100 casos prácticos). Madrid: Autor.
      Naeim, F. (2001). The seismic design handbook. New York: Springer US.
      Navarro, M. et al. (2012). Una visión general de los efectos locales y daños observados en la ciudad de Lorca debido a los terremotos de mayo de 2011. García, J.M. y Luzón, F. (eds). Almería: Editorial Universidad de Almería.
      NCSE-02. (2002). Norma de construcción sismorresistente: parte general y edificación. Ministerio de Fomento: Madrid, BOE 11/10/2002.
      NTE-CPI. (1977). Norma tecnológica en la edificación. Cimentaciones, pilotes in situ. Madrid: Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo.
      NTE-CPP. (1978). Norma tecnológica en la edificación. Cimentaciones, pilotes prefabricados. Madrid: Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo.
      Rodríguez, J.M., Serra, J. y Oteo, C. (1982). Curso aplicado de cimentaciones (1ª edición). Madrid: Servicio de Publicaciones C.O.A.M.
      ROM 0.5-05. (2005). Recomendaciones geotécnicas para obras marítimas y portuarias. Madrid: Puertos del Estado.
      Sanz, L.J. y Fernández-Ordoñez, D. (2008). Estructuras en el anillo norte de Zaragoza. IV Congreso Internacional de Estructuras de ACHE, Madrid, ponencia 499.
      Serrano, B. (2013). Lesiones y síntomas en el hormigón. Jornada Técnica de Rehabilitación de Edificios, Valencia, Instituto Valenciano de la Edificación.
      Serrano, G. y Obregón, J. (2003). Fabricación de tableros para el puente de Öresund entre Dinamarca y Suecia. Hormigón y Acero, 230; 3-42.
      Stronghold. (1993). General catalogue (publication No. 63). Barcelona: CTT-Stronghold.
      Virlogeux, M. (2000). New trends in prestressed concrete bridges. Transportation Research Record, 1696; 238-272.


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